Антител служит применение препаратов. Иммунотерапия: механизм действия и клиническое применение иммунокорригирующих препаратов. Побочные эффекты моноклональных антител

Сегодня они стали необходимым реагентом в биологических лабораториях. Продажи препаратов, в которых встречаются моноклональные антитела, направленные на терапию тяжелейших заболеваний (псориаз, рак, артрит, склероз), имеют многомиллиардный оборот. Хотя в 1975 году, когда была опубликована статья про метод получения гибридом, лишь единицы поверили в их практическое применение.

Что такое моноклональные антитела

Они вырабатываются иммунными клетками, происходящими от одной предшественницы, принадлежащими к одному клону. Это явление наблюдается при выращивании В-лимфоцитов в культуре. Такие антитела могут вырабатываться против почти любого природного антигена (к примеру, бороться с чужеродным белком и полисахаридами), который они будут специфически связывать. Далее они используются для обнаружения этого вещества или его очистки. Моноклоны широко применяются в биохимии, молекулярной биологии, медицине. Производить антитела нелегко, что напрямую влияет на их стоимость.

Получение моноклональных антител

Этот процесс начинается с иммунизации животных, как правило, мышей. Для этого вводят специфический антиген, который синтезирует антитела против него. Затем у мыши удаляется селезенка и гомогенизируется для получения суспензии клеток. Она содержит B-клетки, продуцирующее антитело. Затем их смешивают с миеломой (мышиной плазмоцитомы), которая имеет непрерывную способность синтезировать себе подобных в культуре (опухолевые клоны).

Благодаря слиянию образуются гибриды опухолевых и нормальных клеток (гибридомы), непрерывно растущие и способные производить смесь антител заданной специфичности. Следующий шаг после получения гибридом - клонирование и отбор. В каждую лунку специального планшета помещают около 10 слитых клеток и культивируют их, проверяя на выработку специфических иммуноглобулинов. Гибридомы из лунок, содержащих нужные идентичные антитела (парапротеины), клонируют и вновь проверяют. Так делают 1-2 раза.

В результате получают клетки, способные производить собственные иммуноглобулины только одной нужной уникальной специфичности. Далее клоны можно заморозить и сохранять. Или же культивировать, накапливать, привить мышам, где они также будут расти. Впоследствии полученные молекулы иммуноглобулина разными методами очищаются от посторонних примесей и используются для диагностики в лабораториях или терапевтического применения.

Важно отметить, что полученный с помощью гибридомы клеточный клон является мышиным иммуноглобулином, который при попадании в организм человека вызовет реакцию отторжения. Выход нашли благодаря рекомбинантным технологиям. Взяв фрагмент мышиного моноклона, соединили его с фрагментом человеческого иммуноглобулина. В результате были получены гибридомы, получившие название химерных, которые были уже более близкими для человека, но все равно провоцировали иммунные реакции организма, отличающиеся от требуемых.

Следующий шаг был сделан благодаря генной инженерии и связан с созданием, так называемых гуманизированных антител, на 90% гомологичных человеческому иммуноглобулину. От первоначального гибридомного мышиного моноклона осталась лишь маленькая часть от слияния клеток, которые отвечают за специфическое связывание. Они и используются в клинических испытаниях.

Применение

Моноклоны успешно вытесняют иммунные сыворотки. Гибридомы создали удивительные возможности в аналитике: их применяют как «микроскоп» с необычайно высоким разрешением. С их помощью можно обнаружить уникальные антигены, характерные для раковых клеток конкретных тканей, получить к ним моноклоны определенной специфичности и использовать для диагностики и типирования новообразований. Применяют их еще при лечении псориаза, рассеянного склероза, артритов, болезни Крона, раке молочной железы и многих других.

При псориазе

Для терапии псориаза тяжелых форм назначают прием системных глюкокортикостероидов (стероидные гормоны), влияющих на гормональный фон человека и подавляющих местный иммунитет. Моноклональные антитела при псориазе воздействуют исключительно на активные клетки псориатического воспаления, не подавляя иммунную систему полностью. Терапевтический эффект – снижение активности воспаления, нормализация деления клеток кожи и исчезновение псориазных бляшек.

При ревматоидном артрите

Моноклональные антитела при ревматоидном артрите оказались эффективны в тех ситуациях, где другие средства не оказали лечебного действия. В европейских странах сегодня основным терапевтическим направлением при этом недуге являются такие препараты. Терапевтический курс длительный по времени, ведь лекарства действуют хоть и эффективно, но медленно. Из-за сложностей в диагностике артритов за лечебной помощью стоит обращаться как можно раньше, при первых же симптомах и подозрениях.

Для лечения рака

Для большого числа пациентов с онкологией фармпрепараты, в составе которых содержатся моноклоны, стали надеждой на выздоровление и возврат к нормальной жизни. Многие люди с крупными злокачественными опухолями тела, множеством опухолевых клеток и малоутешительными прогнозами после курса терапии почувствовала улучшение состояния. Моноклональные антитела для лечения рака имеют очевидные преимущества:

1. Прикрепляясь к злокачественным клеткам, они не только делают их более заметными, но и ослабляют, нарушают их структуру. С ними человеческому организму бороться гораздо легче.
2. Обнаружив свою цель, они способствуют блокировке рецепторов роста опухоли.
3. Разработка антитела осуществляется в условиях лабораторий, где они намеренно соединяются с малым количеством радиоактивных частиц. Перенося эти частицы по организму, они доставляют их прямо к опухоли, где те и начинают действовать.

Принцип лечения

Действие моноклонов простое: они распознают определенные антигены и связываются с ними. Благодаря этому иммунная система быстро замечает проблему и вступает с ней в борьбу. Они помогают организму человека самостоятельно справиться с антигенами. Еще одно их огромное преимущество – воздействие исключительно на патологически измененные клетки, не нанося при этом вреда здоровым.

Препараты с моноклональными антителами

Хотя изобретены гибриды нормальных и опухолевых клеток такого типа были не очень давно, спектр препаратов, содержащих их в своем составе, уже выглядит внушительно. Новинки фармацевтики появляются регулярно. Такие препараты, как и большинство лекарственных средств, имеют различные побочные эффекты. Нередко после применения моноклональных веществ поступают жалобы на проявление аллергических реакций в виде зуда, сыпи. Изредка терапия сопровождается тошнотой, рвотой или кишечным расстройством. Далее об эффективных препаратах подробнее.

Стелара

Используется при терапии тяжелых форм бляшечного псориаза. Фармпрепарат состоит из моноклонов человека, что сводит риск возникновения побочных эффектов к минимуму. Форма выпуска – раствор для подкожного введения во флаконе или в шприце. Рекомендованная дозировка составляет 45 мг в сутки. Вторую инъекцию вводят через 4 недели после первой, далее уколы делают 1 раз в 12 недель. Терапевтический эффект от Стелара проявится уже через 15-20 дней. Поддерживающее лечение обеспечивает продолжительность ремиссии. После 2 инъекций кожа очищается на 75%.

Ремикейд

Представляет собой химерные антитела на основе моноклонов мыши и человека. Препарат снижает воспаление эпидермиса, регулирует деление кожных клеток. Форма выпуска – порошок лиофилизированный для приготовления парентерального раствора или во флаконах 20 мл. Состав для инфузий вводят внутривенно на протяжении 2-х часов со скоростью до 2 мл в минуту. Дозировка зависит от степени тяжести болезни. Повторные инъекции делают через 2 и 6 недель после первой. Для поддержки эффекта терапию повторяют каждые 1,5-2 месяца.

Хумира

Рекомбинантный моноклон с пептидной последовательностью, идентичной человеческой. Препарат эффективен при терапии сложных форм псориаза, тяжелом активном ревматоидном и псориатическом артрите. Применяется в виде подкожных инъекций в область живота или переднюю бедренную поверхность. Форма выпуска – раствор для подкожного введения. Уколы по 40 мг вводятся 1 раз в 2 недели.

В настоящей главе рассматриваются вопросы, связанные с проявлениями нежелательной иммуногенности препаратов моноклональных антител (далее – МкАТ), предназначенных для клинического применения. К ним относятся факторы, влияющие на иммуногенность МкАТ, клинические последствия иммуногенности, аналитические проблемы, оценка нейтрализующих антител на моноклональные антитела и вопросы подхода, основанного на рисках, к анализу иммуногенности МкАТ.

1. Введение

Проявление нежелательной иммуногенности может быть значительной проблемой при лечении пациентов биологическими лекарственными препаратами. Рекомендации по оценке иммуногенности лекарственных препаратов на основе белков, полученных с использованием биотехнологии, представлены в главе 11 настоящих Правил, которые применимы и к лекарственным препаратам МкАТ. Несмотря на то, что многие аспекты иммуногенности МкАТ не отличаются от аспектов иммуногенности других терапевтических белков, некоторые из них требуют более пристального рассмотрения. Индукции моноклональными антителами антител, которые перекрестно реагировали и нейтрализовали бы эндогенные антитела (как, например, в случае с эритропоэтином), не ожидается, поскольку их не применяют в качестве заместительной терапии.

Чаще всего лекарственные препараты МкАТ применяются в качестве терапевтических или диагностических средств при наличии терапевтической или диагностической альтернативы. Тем не менее некоторые специфичные аспекты иммуногенности характерны исключительно или преимущественно для препаратов МкАТ или новых препаратов на основе модифицированных МкАТ (например, Fab-фрагментов, scFv-одноцепочечных Fv- фрагментов, нанотел, миниантител), которые рассматриваются в настоящей главе. Препараты МкАТ представляют значительную и очень важную подгруппу биологических лекарственных препаратов.

Диапазон показаний к применению МкАТ при лечении заболеваний очень широк. Применение многих препаратов МкАТ сопровождается проявлениями нежелательной иммуногенности, в некоторых случаях это приводит к неполноценному клиническому ответу или развитию редких серьезных нежелательных реакций, которые требуют клинического вмешательства. Широкий спектр разрабатываемых и зарегистрированных по различным показаниям к применению препаратов МкАТ препятствует составлению частных рекомендаций, применимых во всех ситуациях.

2. Область применения

Общие принципы касаются вопросов разработки и проведения систематизированной оценки нежелательного иммунного ответа у реципиентов после введения им терапевтического или in vitro диагностического МкАТ. Требования относятся к препаратам МкАТ, их производным (например, Fab фрагменты, ScFv, наноантитела, миниантитела) и продуктам, содержащим компоненты МкАТ (например, конъюгаты, Fc-связанные гибридные белки).

В настоящей главе рассматриваются основные аспекты качества и клинические проявления, имеющие важное значение для адекватного решения проблем выявления и оценки риска развития нежелательного иммунного ответа на применение конкретного препарата МкАТ у пациентов с определенным заявленным показанием к применению. Положения, приведенные в настоящей главе, распространяются на препараты, находящиеся на завершающей стадии разработки, в частности, на этапе подачи заявления о регистрации, однако многие положения применимы и к более ранним этапам разработки препаратов МкАТ.

3. Общие положения

Настоящую главу следует рассматривать в совокупности с другими главами настоящих Правил и иными соответствующими актами, входящими в право Союза.

4. Проблемы скрининговых и подтверждающих исследований, используемых при оценке иммуногенности препаратов моноклональных антител

4.1. Аналитические методы обнаружения антител

Для определения содержания антител к препарату МкАТ могут быть использованы любые форматы иммунологических методов количественного определения. Вместе с тем методы количественного определения, использм образом, простые методы, например, ИФА или радиоиммунная преципитация непригодны для МкАТ, если только их не приспособили к преодолению указанного затруднения. В связи с этим необходимо разработать другие подходы к определению МкАТ.

Общий подход состоит в использовании «связующего» формата, например, для ИФА или электрохемилюминесценции (далее – ЭХЛ), которые не требуют анти-иммуноглобулиновых реактивов, и поэтому могут напрямую использоваться в исследованиях с МкАТ. В некоторых случаях этот метод может быть менее чувствительным, чем другие иммунологические методы, и требовать существенных усилий при разработке, чтобы создать подходящий метод количественного определения. Он также недостаточно эффективно обнаруживает образующиеся в некоторых случаях IgG4-антитела.

Другим подходом является использование метода поверхностного плазмонного резонанса (далее – ППР). Он не требует использования антииммуноглобулиновых реактивов для обнаружения антител к МкАТ. Этот метод идет в реальном времени, вследствие чего он быстр и позволяет обнаруживать быстро диссоциирующиеся антитела, которые могут быть упущены другими методами.

Поскольку ППР просто обнаруживает связывание белка с покрытым чипом, необходимо подтвердить, что сигнал исходит от антител. Он может быть менее чувствительным по сравнению с другими методами обнаружения высоко аффинных антител и в отсутствие автоматизированной системы пробоподготовки может иметь низкую производительность (низкий выход). Пробы (как правило, сыворотка или плазма) могут содержать вещества, способные искажать результаты анализа, то есть вызывать эффект матрицы, заключающийся в получении ложноположительных или ложноотрицательных результатов и (или) неправильной оценке содержания антител.

4.2. Наличие препарата моноклональных антител в образцах для анализа

Интактные препараты МкАТ имеют относительно длительные периоды полувыведения и сохраняются в кровотоке в течение длительного времени. Даже их фрагменты могут находиться в крови в течение нескольких дней. Это может существенно осложнить обнаружение иммунного ответа вследствие наличия препарата МкАТ в пробах, собранных в целях обнаружения антител. Это, как правило, приводит к артефактно низкой оценке содержания антител в соответствующих (пораженных) пробах и может быть настолько выраженным, что может привести к ложноотрицательным результатам. Предложено несколько подходов преодоления указанных сложностей.

Первый подход заключается в том, чтобы отложить отбор проб до снижения содержания препарата МкАТ до значений, не вызывающих затруднений. Этот подход позволяет решить проблему некоторых препаратов МкАТ, но требует тщательного изучения, поскольку может привести к невыявлению иммуногенности вследствие снижения содержания индуцированных антител до необнаруживаемых количеств к моменту отбора проб.

Другой подход заключается в использовании методологии, которая наименее подвержена влиянию указанной проблемы. Представляется, что методики, основанные на ЭХЛ, гораздо меньше подвержены влиянию остаточного содержания препарата в пробах, чем другие методы, включая стандартные связующие ИФА. Широко описываемой методикой решения проблемы является включение в Документ, описывающий цели и методологию эксперимента для проведения исследования и включающий в себя все внесенные в него поправки. план исследования предварительного этапа диссоциации комплекса антиген-антитело, чтобы разрушить все комплексы перед определением антител.

Описаны различные версии методик, включая кислотную инкубацию, в некоторых случаях вместе с аффинным разделением препарата, однако следует с осторожностью анализировать их результаты, поскольку дополнительные этапы могут приводить к невалидности методики. В рамках третьего подхода можно подвергнуть пробы разведению, чтобы добиться остаточного содержания препарата, не влияющего на методику. Этот подход требует соблюдения большой осторожности, поскольку может привести к ложноотрицательному заключению об иммуногенности вследствие недостаточной чувствительности обнаружения антител в разведенных пробах с помощью такой методики. В некоторых случаях остаточное содержание МкАТ в пробах необходимо подвергать количественному определению. Во многих случаях в целях снижения искажающего влияния препарата при разработке метода обнаружения антимоноклональных антител, его валидации и испытании используется комбинация всех трех подходов.

4.3. Подтверждающие анализы

Подтверждающие методы количественного определения подвержены тем же проблемам, что и скрининговые. Необходимо подобрать правильный подтверждающий метод количественного определения, принимая во внимание использованный скрининговый метод. Допускается использование протеина A и протеина G в подтверждающих методах для того, чтобы подтвердить, что положительный результат действительно обусловлен иммуноглобулином, однако в этих целях допускается использовать и другие подходы.

4.4. Контрольные образцы

Ключевой проблемой исследований иммуногенности МкАТ является наработка сывороток, которые будут служить положительным контролем. Выбранная сыворотка, являющаяся положительным контролем, или очищенное антитело необходимы для мониторинга чувствительности и специфичности метода количественного определения. Если сыворотку человека получить невозможно (например, на ранних фазах разработки препарата), то единственным выходом остается использование сыворотки животных.

Выбор видов животных для этих целей приводит к важным последствиям. Нечеловекообразные приматы вырабатывают выраженный анти-CDR и антикаркасный ответ на человеческие и гуманизированные МкАТ, что может очень сильно имитировать ответ организма человека и служить подходящим положительным контролем. Тогда как неприматы вырабатывают антитела преимущественно к константным участкам МкАТ, что не характерно для иммунного ответа человека. В некоторых случаях положительным контролем может служить использование антиидиотипической антисыворотки или МкАТ. Необходимо подобрать правильные отрицательные контроли. В целях подтверждения специфичности подтверждающих методов количественного определения возможно использование проб, содержащих нерелевантные МкАТ.

5. Оценка нейтрализующей способности антител, индуцированных лекарственным препаратом моноклональных антител

Свое действие МкАТ оказывают с помощью различных механизмов, начиная от простого связывания с антигеном, которое само по себе опосредует клинический эффект, до связывания с антигеном и опосредуя 1 или несколько иммунобиологических механизмов, которые совместно определяют совокупный клинический ответ. Следовательно, несмотря на то, что может показаться, что простое связывание является единственным механизмом, определяющим клиническую эффективность, свой вклад могут вносить также и другие эффекты. В некоторых случаях множественные функции МкАТ действуют аддитивно или синергично, приводя к совокупному комбинированному клиническому эффекту, что в некоторых случаях поддается трудной экспериментальной дифференциации, позволяющей установить, каким образом МкАТ оказывает свое клиническое действие.

В связи с этим при использовании интактных МкАТ необходимо с осторожностью выдвигать предположение о том, что Fc-опосредованные иммунобиологические эффекты препарата не вносят вклад в клиническую эффективность, даже если простое связывание с антигеном рассматривается в качестве основного механизма действия. В этой связи преимуществом для определения нейтрализации обладает количественное определение на основе клеток. В таких случаях, используя биологические и иммунологические методы количественного определения, необходимо провести тщательное установление биологических характеристик МкАТ. Затем необходимо оценить свойства МкАТ, чтобы подобрать надлежащую стратегию количественного определения нейтрализации. Антитела, нейтрализующие биологическую активность биологических препаратов, способны снижать их клиническую эффективность. Необходимо определять нейтрализующую способность всех выработанных антител. Отсутствие таких данных требует обоснования.

В отношении большинства биологических препаратов наиболее подходящим методом количественного определения нейтрализующей способности антител является количественный биологический метод, определяющий нейтрализацию антителами биологической активности препарата. Вместе с тем характер клинического способа действия МкАТ предполагает, что наиболее выражено снижают клиническую эффективность выработанные антитела, блокирующие связывание МкАТ с мишенью.

Таким образом, методами выбора с целью определения нейтрализующей способности МкАТ являются конкурентные методы связывания с лигандом, а не классические количественные биологические методы. Это отличает МкАТ с точки зрения оценки иммуногенности от других классов биологических препаратов.

6. Управление рисками иммуногенности препаратов моноклональных антител

6.1. Идентификация рисков Иммуногенность

МкАТ является сложным явлением: имеется ряд трудно понимаемых факторов, которые затрудняют точное прогнозирование клинически значимого иммунного ответа на терапевтическое или диагностическое моноклональное антитело. Разработаны in vitro доклинические подходы, нацеленные на обнаружение образованных T-клеточных эпитопов, однако они обладают ограниченной способностью прогнозировать иммуногенность препарата у человека. Вместе с тем такие методики могут пригодиться при выборе молекул-кандидатов для дальнейшей разработки. Как указано в главе 11 настоящих Правил, необходимо изучить стандартные аспекты иммуногенности каждого нового МкАТ для медицинского применения, учитывая его свойства, характер предлагаемого применения и показание к применению. В основе планирования будущих исследований лежат предварительные данные об иммуногенности, полученные по результатам ранних клинических исследований, например, изучение функциональных характеристик биоаналитических методик, обнаружение предсуществующих антител или иные факторы, которые могут исказить обнаружение антител к МкАТ, вызванных его применением.

Основываясь на стратегии идентификации и оценки рисков, описанной ниже, стандартную программу изучения иммуногенности в зависимости от уровня идентифицированных рисков допускается сократить (с детальным обоснованием) либо может потребоваться усиление такой программы. Во всех случаях заявитель должен провести тщательную идентификацию рисков, учитывающую свойства препарата и его предлагаемое применение. Предварительные данные Необходимо учитывать имеющиеся данные или их отсутствие о прочих аналогичных МкАТ (например, связывающихся с тем же классом мишеней, экспрессирующихся теми же экспрессирующими системами). Если методология обнаружения антител к МкАТ или выявления клинических последствий (например, остаточная концентрация МкАТ, ФД-параметры и эффект от терапии МкАТ) антител к МкАТ недостаточно чувствительна, то восприятие риска может быть завышено.

В таких случаях целесообразно осуществлять более тщательное наблюдение за динамикой анти-МкАТ ответа, соотнося его с терапевтическими исходами. Структура МкАТ Антитела могут вырабатываться к различным эпитопам, представляющим собой разные части молекулы МкАТ, например, вариабельным или константным участкам.

Распознавание гетерологичных (например, последовательностей грызунов или химерных МкАТ) антител в качестве чужеродных служит основной причиной антитело-опосредованного иммунитета, а собственные антитела могут вырабатываться к любой их части. В случае гуманизированных или полностью человеческих последовательностей МкАТ, имеющих аминокислотные последовательности только иммуноглобулина человека, иммунный ответ проявляется формированием, в основном, антиидиотипических антител, специфичных к гипервариабельной последовательности регионов и определяющих комплементарность связывания с антигеном, которые, с большой долей вероятности, могут приводить к снижению клинической эффективности и ответа на терапию МкАТ. Вместе с тем в некоторых случаях антитела могут вырабатываться к константному участку человеческих и гуманизированных МкАТ, что может влиять на их эффекторные функции и сказываться на клинической эффективности МкАТ.

Клинический опыт применения новых конструкций, основанных на МкАТ, ограничен, что также может повышать восприятие риска. Необходимо уделять особое внимание препаратам следующих поколений, например, биспецифичным МкАТ и МкАТ-фрагментам, а также их способности оголять скрытые антигенные детерминанты. Измененные профили гликозилирования могут снижать или повышать иммуногенные свойства молекулы (например, изменение экранирования белкового остова). Нетипичные профили гликозилирования, например, встречающиеся в начале использования новых экспрессирующих систем, могут представлять повышенный риск иммуногенности по сравнению с широко используемыми экспрессирующими системами.

К другим факторам, влияющим на иммуногенность, относятся производственные примеси и прочие показатели качества. Следовательно, могут потребоваться более глубокие аналитические и клинические подходы, направленные на оценку, установление характеристик и возможное ослабление таких потенциальных рисков, необходимо должным образом идентифицировать риски, обусловленные качеством препарата. Например, МкАТ к мишени, в отношении которой накоплен значительный опыт, но которое производится с помощью новой экспрессирующей системы, может иметь менее воспринимаемый риск с точки зрения его механизма действия, но повышенный риск с точки зрения потенциального влияния примесей вследствие недостаточности сведений об их безопасности.

Механизм действия. Необходимо должным образом установить характеристики и всесторонне изучить механизм действия МкАТ (например, цитолитический, апоптотический) и, особенно, свойства молекулы- мишени (например, угнетение или стимуляция иммунитета). Антитела к МкАТ, мишенью которых является идиотип МкАТ, как правило, снижают эффективность. Необходимо аналогичным образом тщательно изучить влияние антител к МкАТ, распознающих аллотипические или другие участки, поскольку образование иммунных комплексов может привести к нежелательным реакциям у реципиента. Непрямые эффекты антител, выработанные в ответ на МкАТ, также могут представлять важность, например, МкАТ, мишенью которых являются молекулы, вовлеченные в сигнальные каскады, могут индуцировать антитела, перекрестно связывающиеся с молекулами- мишенями, действуя в качестве агониста, что может привести к повышенной активации иммунной системы и, возможно, вылиться в синдромы высвобождения цитокинов. На уровне отдельного пациента такое достаточно сложно спрогнозировать. В отношении МкАТ- агонистов и МкАТ, перекрестное связывание которых может привести к активации иммунитета, заявители должны предусмотреть тщательное наблюдение за пациентами в ходе ранних клинических исследований на предмет таких явлений.

Клинические факторы. Значительное влияние на иммуногенность оказывают клинические факторы. Иммуногенность к МкАТ может зависеть от возраста, например, метаболизм белков у детей и взрослых различается, что может привести к различиям в иммуногенности, к примеру, антитела, применяемые при ювенильном артрите по сравнению с ревматоидным артритом в сопоставимых дозах. Введение аналогичных (подобных) или родственных антител в анамнезе также может повлиять на иммуногенность. Лекарственные препараты МкАТ, используемые с прерывистой (интермиттирующей) схемой введения (например, с различными интервалами между введениями препарата), могут иметь более высокую вероятность проявления иммуногенности, чем при использовании препаратов в режиме регулярного введения или по цикличным схемам. Наличие у антител к МкАТ клинически значимых эффектов определяется участком связывания антитела, его аффинностью к МкАТ, а также его титром.

Антитела к МкАТ могут быть преходящими и исчезать в ходе лечения или, наоборот, персистировать на протяжении всего лечения и даже дольше. Выработка антител к одним МкАТ не приводит к каким-либо значимым клиническим последствиям, тогда как их выработка к другим может проявляться снижением эффективности или обусловленными лечением нежелательными явлениями.

6.2. Оценка риска

В формирование иммунного ответа на МкАТ вносят вклад множество факторов, требующих учета в ходе оценки рисков. Факторы, влияющие на частоту и тяжесть иммунного ответа на МкАТ (факторы риска, зависящие от препарата, процесса производства и специфики заболевания и (или) пациентов), могут быть положены в основу подхода, согласно которому эти факторы риска характеризуют с позиции доступности и выполнимости их минимизации в стратегиях оценки (или идентификации) риска.

Идентификация рисков, основанная на обсуждаемых выше факторах, ведет к оценке, объединяющей отдельные клинические риски и надлежащим образом спланированную программу изучения иммуногенности, являющуюся частью клинической разработки. Оценка рисков требует междисциплинарного подхода, учитывающего все выявленные риски, например, обусловленные стратегией контроля качества препарата, включая состав препарата, обоснование пределов приемлемости по родственным вариантам и родственным примесям. Это также подразумевает, что если на различных этапах разработки препарата происходит изменение МкАТ, оценка совокупных рисков должна проводиться при каждом исследовании сопоставимости, проводимом в ходе разработки.

Таким образом, основной стороной оценки рисков является анализ частоты возникновения и клинические последствия нежелательного иммунного ответа, а также возможность предотвращения таких последствий, их правильного определения и (или) медицинской коррекции. В зависимости от выявленных рисков и доступных мер наблюдения и снижения таких рисков, программа изучения иммуногенности может быть меньшей или превосходить ту, что описана в главе 11 настоящих Правил. Заявители должны обосновать и проанализировать принятый подход. В зависимости от класса и подкласса МкАТ (влияющих на иммунобиологические функции, например, связывание с Fc- рецепторами) или механизма действия, клинические последствия, обусловленные нежелательным иммунным ответом на отдельные препараты МкАТ, могут различаться. Например, МкАТ могут подвергаться нейтрализации антителами, приводящей к снижению эффективности, или вызывать нежелательные явления, например, инфузионные реакции и (или) образование иммунных комплексов. Такие инфузионные реакции могут быть тяжелыми, но их (не являющихся аллергическими реакциями гиперчувствительности) можно снизить с помощью надлежащих клинических мер, например, премедикации. При снижении эффективности наличие других МкАТ или родственных терапевтических белков, являющихся альтернативным методом лечения, также может служить важным фактором стратегии снижения рисков.

Общий принцип: при подаче заявлении о регистрации необходимо представить достаточные данные, позволяющие оценить тяжесть, частоту возникновения и идентифицируемость рисков. Затем (при необходимости) такие риски могут быть подвергнуты более глубокому изучению с помощью пострегистрационных исследований и наблюдения.

В качестве отправной точки при оценке и снижении рисков определенную ценность могут представлять следующие факторы:

• стратификация рисков, основанная на принципах их выявления, описанная в предыдущем разделе, совмещенная с факторами, обусловленными препаратом, например, выявление внутренних иммуногенных последовательностей, физико-химический профиль, включая агрегаты и прочие родственные и производственные варианты, сведения о разработке состава, например, растворимость при физиологических pH, расположение антигена-мишени и др.;
• сведения о функциональных характеристиках метода количественного определения, описанные в настоящей главе, особенно, в какой степени снижается селективность выбранного формата количественного определения МкАТ вследствие остаточной циркуляции препарата;
• при неизбежном несовершенстве метода количественного определения: наличие мер, позволяющих дополнить контроль за антителами к МкАТ, например, определение ФД- или ФК-параметров; наличие методов количественного определения, позволяющих обнаружить ранний иммунный ответ (например, раннее определение связывающих МкАТ, определение IgM для обнаружения раннего иммунного ответа);
• восприимчивость популяции пациентов, терапевтический индекс, аутоиммунный статус, одновременное применение иммунодепрессантов и др.;
• по сравнению с другими клиническими областями, снижение эффектов в онкологической практике сложнее поддается обнаружению, поскольку прогрессирование опухоли сложно соотнести с выработкой антител.

Прогрессирование заболевания и, как следствие, снижение ответа на терапию через некоторое время наблюдается, как правило, почти у всех пациентов, что может затруднить отличие от эффектов, опосредованных иммуногенностью. Вследствие чего, в ходе клинических исследований может потребоваться более интенсивное изучение, чтобы определить, чего ожидать в пострегистрационных условиях, особенно при наличии альтернативных методов лечения; введение МкАТ на дому и в стационаре: преимуществами введения МкАТ в стационаре является немедленное купирование инфузионных реакций и анафилаксии (при возникновении таковых), однако подкожное введение МкАТ на дому более удобно пациенту.

Таким образом, заявителю необходимо сопоставить риск нежелательного иммунного ответа и его последствий с предлагаемым клиническим применением. Например, МкАТ с повышенной частотой реакций после их подкожного введения в меньшей степени подходят для введения на дому; доступность альтернативных методов терапии или диагностических процедур в случае снижения эффективности или возникновения инфузионных реакций или анафилаксии.

6.3. Мониторинг и снижение рисков

Следуя такому подходу выявления и оценки рисков, заявители должны тщательно спланировать эту концепцию на раннем этапе разработки препарата, затем, по мере получения новых данных, регулярно пересматривать и обновлять ее в ходе процесса разработки и на протяжении всего жизненного цикла препарата. В начале клинической разработки заявители, если того требуют другие факторы, вправе, к примеру, присвоить повышенный риск МкАТ, несмотря на то, что механизм действия per se необязательно предполагает наличие повышенного риска. По результатам крупных клинических исследований может потребоваться пересмотреть величину риска. В ходе регистрации заявители должны тщательно обосновать и проанализировать совокупную концепцию плана и объема исследований иммуногенности, проведенных в ходе программы разработки. Если в отношении лекарственных препаратов указываются, что они обладают благоприятным иммуногенным потенциалом (например, указание в общей характеристике лекарственного препарата), необходимо представить дополнительные данные, обосновывающие такое указание.

В зависимости от результатов оценки рисков в некоторых случаях в ходе клинической разработки могут потребоваться более тщательные и глубокие исследования. Например, если МкАТ содержит нечеловеческие углеводные структуры, такие как галактозо-α-1,3-галактоза, в целях недопущения тяжелой анафилаксии до введения препарата пациентам в некоторых случаях необходимо провести анализ на IgE. Другим примером необходимости анализа на IgE является высокая частота аллергических реакций на первое введение препарата в ходе ранней клинической разработки препарата. Несмотря на то, что определение содержания подклассов IgG или иных классов Ig, например, IgA, как правило, не является стандартным требованием изучения иммуногенности МкАТ, такие исследования могут потребоваться, если будут обнаружены определенные риски (например, назальное введение). При этом для установления нейтрализующей способности и преходящего (персистирующего) характера МкАТ, как правило, требуется многократное взятие образцов.

В зависимости от степени выявленного относительного риска, частота и сроки отбора проб и их анализ могут варьировать. На поздних этапах разработки допускается снизить частоту отбора проб МкАТ с меньшим риском при условии того, что нежелательные явления или снижение эффективности не отмечались. Тем не менее на протяжении всей программы разработки необходимо на стандартной основе предусмотреть ведение банка проб.

Для препаратов МкАТ, риск применения которых более высокий, отбор проб может быть более частым в течение всего периода клинических исследований. В этом случае рекомендуется анализировать пробы в реальном времени. В ходе клинической разработки может потребоваться одновременное, а также в течение периода регулярного введения, определение содержания антител, ФК-, ФД-маркеров, эффективности, безопасности. Это позволяет оценить клиническую значимость выработки антител, а также изменение их эффекта во времени, которое может быть обусловлено повышением их титра и (или) изменением изотипа/созреванием аффинности антител. Антимоноклональные антитела, не обладающие нейтрализующей способностью, могут косвенно влиять на эффективность, связываясь с препаратом МкАТ или изменяя его фармакокинетические свойства. Именно поэтому определение ФК-параметров может содействовать планированию способов определения антимоноклональных антител.

В целях управления рисками можно использовать результаты количественного определения. Например, если согласно заключению выявления и оценки рисков необходимо раннее выявление иммунного ответа и допускается возможность отмены терапии МкАТ, выработка низкоаффинных IgM может служить индикатором раннего иммунного ответа, а определение IgM может способствовать раннему выявлению пациентов, у которых развивается иммунный ответ. Аналогично, обнаружение связывающих антител, не обладающих нейтрализующей способностью, может служить ранним предвестником последующего образования нейтрализующих антител.

Стратегии ослабления рисков могут, к примеру, включать изучение способов ведения пациентов, у которых обнаружен иммунный ответ, например, возможность учащения введения препарата без угрозы его безопасности и др. Однако необходимо учитывать выполнимость таких действий. При подаче регистрационного досье заявителям рекомендуется представлять объединенную обобщенную стратегию идентификации, описания, мониторинга, минимизации и снижения рисков. Такой основанный на рисках подход должен также учитывать план управления рисками, в котором анализируются способы идентификации рисков по данным из программы разработки, и потенциальные риски, а также отсутствующие сведения, которые необходимо получить на пострегистрационном этапе.

· Лечебные сыворотки.

· Иммуноглобулины.

· Гамма-глобулины.

· Препараты плазмы.

Различают два источника получения специфических сывороточ­ных препаратов:

1) гипериммунизация животных (гетерологичные сывороточные пре­параты);

2) вакцинация доноров (гомологичные препараты).

2.1. Гетерологичные сывороточные препараты.

Для изготовления гетерологичных сывороточных препаратов исполь­зуют в основном крупных животных лошадей. Лошади обладают высокой иммунологической реактивностью, от них в срав­
нительно короткий срок можно получить сыворотку, содержащую анти­тела в высоком титре. Кроме этого, введение лошадиного белка челове­ку дает наименьшее количество побочных реакций. Животные других видов используются редко. Годные к эксплуатации в возрасте от 3 лет
и выше животные подвергаются гипериммунизации, т.е. процессу мно­гократного введения возрастающих доз антигена с целью накопления в крови животных максимального количества антител и поддержания его на достаточном уровне в течение возможно более длительного време­ни. В период максимального нарастания титра специфических антител в крови животных осуществляют 2-3 кровопускания с интервалом в 2дня. Кровь берут из расчета 1 литр на 50 кг веса лошади из яремной ве­ны в стерильную бутыль, содержащую антикоагулянт. Полученная от лошадей-продуцентов кровь передается в лабораторию для дальней­шей обработки. Плазма отделяется на сепараторах от форменных эле­ментов и дефибринируется раствором хлористого кальция. Использо­
вание цельной гетерологичной сыворотки сопровождается аллергичес­кими реакциями в форме сывороточной болезни и анафилаксии. Одним из путей уменьшения побочных реакций сывороточных препаратов, а также повышения их эффективности является их очистка и концентра­ция. Сыворотку очищают от альбуминов и некоторых глобулинов, ко­торые не относятся к иммунологически активным фракциям сывороточ­ных белков. Иммунологически активными являются псевдоглобулины с электрофоретической подвижностью между гамма- и бета-глобулина­ми, к этой фракции относятся антитоксические антитела. Также к им­мунологически активным фракциям относятся гамма-глобулины, в эту фракцию входят антибактериальные и антивирусные антитела. Очистка сывороток от балластных белков проводится по методу «Диаферм-3». При использовании этого метода сыворотка очищается путем осажде­ния под влиянием сернокислого аммония и путем пептического переваривания.Помимо метода «Диаферм 3»,разработаны и другие (Ультраферм, Спиртоферм, иммуносорбцииидр.), имеющие ограниченное при­менение

Содержание антитоксина в антитоксических сыворотках выражает­ся в международных единицах (ME), принятых ВОЗ. Например, 1 ME противостолбнячной сыворотки соответствует ее минимальному коли­честву, нейтрализующему 1000 минимальных смертельных доз (DLm) столбнячного токсина для морской свинки массой 350 г. 1 ME противоботулинического антитоксина - наименьшее количество сыворотки, нейтрализующее 10000 DLm ботулинического токсина для мышей мас­сой 20 г. 1 ME противодифтерийной сыворотки соответствует ее мини­мальному количеству, нейтрализующему 100 DLm дифтерийного токси­на для морской свинки массой 250 г.

В препаратах иммуноглобулинов IgG является основным компонен­том (до 97%). lgA, IgM, IgD входят в препарат в очень малых количес­твах. Выпускаются также препараты иммуноглобулинов (IgG), обога­щенные IgM и IgA. Активность препарата иммуноглобулина выражает­ся в титре специфических антител, определяемых одной из серологичес­ких реакций и указывается в наставлении по применению препарата.

Гетерологичные сывороточные препараты применяют для лечения и профилактики инфекционных заболеваний, вызываемых бактериями, их токсинами, вирусами. Своевременное раннее применение сыворотки мо­жет не дать развиться болезни, удлиняется срок инкубации, появивше­еся заболевание имеет более мягкое течение, снижается смертность.

Существенным недостатком использования гетерологичных сыво­роточных препаратов является возникновение сенсибилизации организ­ма к чужеродному белку. Как указывают исследователи, к глобулинам сыворотки лошади в России сенсибилизировано более 10% населения. В связи с этим повторное введение гетерологичных сывороточных пре­паратов может сопровождаться осложнениями в виде различных аллер­гических реакций, самой грозной из которых является анафилактичес­кий шок. Для выявления чувствительности пациента к лошадиному бел­ку ставят внутрикожную пробу с разведенной 1:100 лошадиной сыво­роткой, которую специально изготавливают для этой цели. Перед вве­дением лечебной сыворотки пациенту внутрикожно на сгибательную по­верхность предплечья вводят 0,1 мл разведенной лошадиной сыворотки и наблюдают за реакцией в течение 20 минут.

2.2. Гомологичные сывороточные препараты из крови доно­ров.

Гомологичные сывороточные препараты получают из крови доноров, специально иммунизированных против определенного возбудителя или его токсинов. При введении таких препаратов в организм человека антитела циркулируют в организме несколько дольше, обес­печивая пассивный иммунитет или лечебный эффект в течение 4-5 не­дель. В настоящее время применяют донорские иммуноглобулины нормальные и специфические и донорскую плазму. Выделение иммунологически активных фракций из донорских сывороток производят с использованием спиртового метода осаждения.

Гомологичные иммуноглобулины практичес­ки ареактогенны, поэтому реакции анафилактического типа при повтор­ных введениях гомологичных сывороточных препаратов возникают ред­ко.

2.3.Препараты для бактериальной терапии (эубиотики).

Препараты для бактериальной терапии содержат живые антагонис­тически активные штаммы бактерий - представителей нормальной мик­рофлоры. Примером таких препаратов являются лактобактерин, бифи-думбактерин, колибактерин, бификол, бактисубтил и др. Микроорганизмы, содержа­щиеся в таких препаратах, обладают антагонистическими свойствами по отношению к различным микроорганизмам, прежде всего, к пато­генным кишечным микробам. Подобные препараты получаются путем выращивания соответствующих микроорганизмов или их спор в жид­ких питательных средах с последующим высушиванием под вакуумом из замороженного состояния. Препараты используют для лечения дисбактериоза.

2.4.Препараты лечебных бактериофагов.

Бактериофаги представляют собой вирусы бактерий. Они проника­ют в бактериальную клетку, размножаются в ней и лизируют ее. На этом основано их применение для лечения и профилактики инфекционных за­болеваний. Действие бактериофагов строго специфично и проявляется в отношении определенных видов и типов возбудителя.

Для получения препаратов бактериофагов используют производствен­ные штаммы фагов и соответствующие культуры бактерий. Выращен­ную в реакторах с жидкой питательной средой бактериальную культу­ру заражают маточной взвесью фага. При репродукции фаги лизируют бактерии и выходят в питательную среду, такой состав получил название фаголизата. Питательную сре­ду пропускают через бактериальные фильтры для освобождения от ос­татков бактериальных клеток (фильтрат фаголизата). Фильтрат с бак­териофагами консервируют и контролируют на стерильность, безвредность и активность. Готовый препарат, представляющий собой прозрач­ную жидкость желтого цвета, расфасовывают во флаконы. Наряду с жидким выпускают сухие таблетированные фаги с кислотоустойчивым покрытием, свечи с фагами.

Фаги применяют с лечебной и профилактической целью. В нашей стране выпускаются препараты сальмонеллезного, дизентерийного, ко-ли-протейного, стафилококкового, пиофага и др. В зависимости от за­болевания фаги применяют местно в виде орошений, полосканий, при­мочек, тампонирования, для введения в полость ран, брюшную, плев­ральную и др. полости, перорально, а также подкожно, внутрикожно и внутримышечно.

2.5 Препараты цитокинов.

Цитокины – это вещества, продуцируемые различными клетками организма и оказывающие неспецифическое иммуностимулирующее действие. Цитокины очень многочисленны и разнообразны, они отличаются механизмами действия, при этом они нормализуют гуморальные и клеточные факторы неспецифической резистентности и влияют на разные стадии и звенья иммунитета. Цитокины могут использоваться в качестве адъювантов в вакцинах и могут быть использованы как самостоятельные препараты.

3. Побочные действия вакцин и сывороток и меры их предуп­реждения

Применение медицинских иммунобиологических препаратов и, преж­де всего, вакцин и сывороток, наряду с выработкой иммунитета способ­но оказывать на организм неспецифические воздействия, которые мо­гут сопровождаться патологическими процессами, иногда угрожающи­ми жизни человека. Патологические процессы, возникающие после вве­дения иммунобиологических препаратов, согласно схеме С.Г. Дзагурова, делятся на следующие группы:

1) осложнения, связанные с нарушением техники введения препара­та, правил асептики в процессе введения препаратов, что приво­дит к развитию в месте инъекции нагноений, подкожных инфильтратов, абсцессов;

2) аллергические осложнения на введение иммунобиологических пре­паратов (сывороточная болезнь, анафилактический шок и др.);

3) осложнения вследствие индивидуальной реакции, прежде всего,со стороны ЦНС.

Основная роль в генезе поствакцинальных осложнений принадле­жит аллергическим процессам. К наиболее тяжелым поствакцинальным осложнениям при введении иммунобиологических препаратов относят­ся следующие:

1) анафилактический шок. Развивается чаще всего при повторном парентеральном введении сывороток и вакцин. Относится к общей аллергической реакции немедленного типа. Степень выраженности симптомов шока может быть различной - от легких проявлений до молниеносных смертельных форм. С целью выявле­ния сенсибилизации к гетерогенной сыворотке перед ее введением обязательно проводится кожная проба с лошадиной сывороткой,разведенной 1:100. При выраженной аллергической реакции и тя­желом состоянии больного допускается введение сыворотки пос­ле струйного внутривенного введения преднизолона;

2) эндотоксиновый шок. Наблюдается после введения убитых бактериальных вакцин, как проявление повышенной чувствительности организма к эндотоксину;

3)сывороточная болезнь. Является проявлением аллергической ре­акции организма на введение чужеродного белка, чаще всего лошадиного. Симптомы сывороточной болезни появляются на 7-10 день после введения сывороточных препаратов, но могут отме­чаться и в более ранние и поздние сроки;

4)аллергические реакции со стороны кожи. Наиболее часто имеют место после введения АКДС, антирабической и др. вакцин;

5) неврологические поствакцинальные осложнения. Проявляются в форме поражения центральной и периферической нервной систе­мы.

В профилактике всех описанных выше осложнений решающее зна­чение придается выявлению состояний, являющихся противопоказани­ем для введения в организм иммунобиологических препаратов.

Антибиотики с иммуносупрессорной активностью

Препараты глюкокортикоидов

Цитостатические средства

Классификация иммуносупрессорных средств.

Иммуносупрессорные средства.

Иммунотропные средства

А. Иммуносупрессорные средства – средства, подавляющие иммунный ответ организма.

Б. Иммуностимулирующие средства – применяются при иммунодифицитных состояниях организма, хронических вялотекущих инфекциях.

1. Цитостатические средства:

Алкилирующие средства: циклофосфамид;

Антиметаболиты: азатиоприн

2. Препараты глюкокортикоидов:

Преднизалон, дексаметазон

3. Антибиотики с иммуносупрессорной активностью:

Циклоспорин

4. Препараты антител:

Препараты поликлональных антител: антитимоцитарный иммуноглобулин

(Тимоглобулин);

Препараты моноклональных антител: к рецепторам иньерлейкина – 2: даклизумаб

Цитостатики оказывают выраженное иммуносупрессивное действие, связанное с угнетением влияния на деление лимфоцитов.

Алкилирующие соединения (Циклофосфамид) - получили свое название в связи со способностью ими образовывать ковалентные связи своих алкильных радикалов с гетероциклическими атомами пуринов и пиримидинов и, особенно азотом гуанина в положении 7. Алкилирование молекул ДНК, образование сшивок и разрывов приводит к нарушениям их матричных функций в процессе репликации и транскрипции и в конечном итоге, к митотическим блокам и гибели опухолевых клеток. Все алкилирующие средства являются циклонеспецифичными, т.е способны повреждать опухолевые клетки в различные фазы их жизненного цикла. Особенно выраженным повреждающим действием они обладают по отношению к быстро делящимся клеткам.

Антиметаболиты (Азатиоприн) - вещества, имеющие структурные сходства с природными продуктами обмена веществ (метаболитами), но не идентичные им. Механизм их действия можно представить следующим образом: видоизмененные молекулы пуринов, пиримидинов,фолиевой кислоты вступают в конкуренцию с нормальными метаболитами, замещают их в биохимических реакциях, но выполнять их функции не могут.процессы синтеза РНК и ДНК бокируются.в отличие от алкилирующих они действуют только на делящиеся раковые агенты, т.е являются циклоспецифическими препаратами.

Циклоспорин - антибиотик, продуцируемый грибами.подавляет продукцию интерлейкина- 2, что приводит к угнетению дифференцировки и пролиферации Т- лимфоцитов. Препарт показан для предупреждения отторжения при аллогенной трансплантации.

Тимоглобулин - представляет собой препарат антител кролика к тимоцитам человека. Показан для профилактики и лечения реакций отторжения при трансплантации органов, для лечения апластической анемии.

Даклизумаб – препарт моноклональных антител к рецепторам интерлейкина – 2. подавляет ИЛ-2 - зависимую пролифирацию Т-лимфоцитов, угнетает синтез антител и иммунный ответ на антигены.

Классификация иммунных препаратов (Нестерова И.В. и соавт., 2002)

А. Тимические факторы :

1. Гормоноподобные тимические факторы: биологические (тактивин, тималин, тимоптин, вилозен, тимактид); синтетические (имунофан, тимоген, тимомодулин, тимостимулин, бестим, тимопентин ТР-5).

2. Синтетические тимомиметики: имидазольные соединения (левамизол, метронидазол, дибазол); инозины: инозин (гроприносин), инозиплекс, метилинозинмонофосфат, датиокарб (имутиол), диуцифон.

Б. Препараты, восстанавливающие гуморальный иммунитет :

1. Иммуноглобулины для пассивной заместительной иммунотерапии: иммуноглобулины для внутривенного введения (сандоглобулин, интраглобин, октагам, эндобулин, иммуноглобулин G, вигам, биовен, пентаглобин, цитотект, гепатект); иммуноглобулины для местного применения (комплексный иммуноглобулиновый препарат – КИП, чигаин); иммуноглобулины для внутримышечного использования.

2. Препараты, модулирующие гуморальный иммунитет: ко­стно-мозговой иммунорегулятор биологического происхождения – миелопид (МП), в том числе синтетические гексапептиды, составляющие МП (-1, -2, -3); синтетические препараты с поливалентным действием (полиоксидоний, мурамилдипептиды, ликопид, ромуртид); препарат дрожжевой РНК – нуклеинат натрия; препарат ДНК – деринат; низкоиммуногенные вакцины бактериального происхождения, повышающие специфический иммунитет: бронхомунал, ИРС-19, солкотриховак, бронховаксом, имудон, солкоуровак; рибосомального происхождения – рибомунил.

В. Препараты, восстанавливающие систему нейтрофильных гранулоцитов и моноцитов-макрофагов:

1. Рекомбинантные колониестимулирующие факторы: лейкомакс, нейпоген, граноцит.

2. Синтетические препараты: левамизол, диуцифон, ликопид, полиоксидоний, метилурацил, пентоксил.

3. Интерфероны: человеческие и рекомбинантные.

4. Цитокиновый коктейль: лейкинферон.

5. Соли металлов: карбонат лития с фолатами.

6. Препараты микробного, дрожжевого и грибкового происхождения: микробного – пирогенал, продигиозан, вакцина БЦЖ, пицибанил; низкоиммуногенные вакцины – бронхомунал, бронховаксом, солкотриховак, солкоуровак, имудон, ИРС-19, паспат, биостин; рибосомальные вакцины – рибомунил; дрожжевого и грибкового происхождения – нуклеинат натрия, крестин, лентинан, биоторин.

Г. Интерфероны (ИФН) :

1. Получаемые из человеческой крови (природные): ИФН-альфа – лейкоцитарные (вэллферон, эгиферон, человеческий лейкоцитарный интерферон); ИФН-бета – фибробластный (ферон, человеческий фибробластный ИФН); ИФН-гамма (человеческий иммунный ИФН, ИФН-?).

2. Получаемые с использованием биотехнологических генно-инженерных методов (рекомбинантные): ИФН-альфа (реаферон, реальдирон, виферон, роферон, интрон А, инрек); ИФН-бета (берофор, бетаферон); ИФН-гамма (гамма-ферон).

Д. Синтетические препараты с поливалентными эффектами :

1. Производное полиэтиленпиперазина – полиоксидоний.

2. Производное мурамилдипептидов – ликопид.

3. Производные имидазола – левамизол, дибазол, метронидазол и т. д.

Е. Препараты нуклеиновых кислот естественного и синтетического происхождения :

1. Нативная ДНК из молок осетровых рыб – деринат.

2. Дрожжевого происхождения – нуклеинат натрия.

3. Пиримидиновые производные – пентоксил, метилурацил.

4. Синтетические двухцепочечные полинуклеотиды (искусственно синтезированные РНК): полирибоадениловая кислота (поли а); полирибоуридиловая кислота (поли у); полирибоцитидиловая кислота (поли ц); полирибоинозиновая кислота (поли и); полудан (полирибоадениловая кислота, поли а); полигуацил (полирибоцитидиловая кислота, поли ц), полирибогуаниловая (поли г) кислота.

Ж. Цитокины :

1. Интерлейкины рекомбинантные: ИЛ-1 (беталейкин), ИЛ-2 (ронколейкин), ИЛ-8, ФНО.

2. Колониестимулирующие факторы (КСФ): гранулоцитарные (Г-КСФ) – нейпоген, граноцит; гранулоцитарно-макрофагальный (ГМ-КСФ) – лейкомакс.

З. Средства антицитокиновой терапии :

1. Моноклональные антитела против цитокинов и их рецепторов (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-6, ФНО).

2. Фармакокоррекция гиперпродукции ФНО: ингибиторы транскрипции (пентоксифиллин); ингибиторы трансляции (глюкокортикоиды); препарат, укорачивающий период полужизни ФНО (талидамид); ингибиторы активатора фактора транскрипции ФНО (антиоксиданты); ингибиторы синтеза ФНО (простаноиды, аденозин); ингибиторы процессинга ФНО (металлопротеазы).

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Одну из самых существенных опасностей для здоровья человека представляют бактерии. Но и у бактерий есть противники: вирусы-бактериофаги, которые используют микробную клетку в качестве гостиницы, где всё включено, а покидая пристанище, нередко убивают хозяина. Изобретение метода фагового дисплея позволило использовать свойства бактериофагов в поиске новых антител, которые чрезвычайно востребованы для совершенствования диагностики и терапии многих опасных заболеваний.

Обратите внимание!

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни ». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon .

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science .

Антитела как лекарства

В фармакологии используются два основных понятия: лекарство и мишень . Мишень - это структура организма, связанная с определенной функцией, нарушение которой приводит к заболеванию. В случае болезни на мишень можно оказать определенное воздействие, которое должно привести к лечебному эффекту. Лекарством называется вещество, специфически взаимодействующее с мишенью и влияющее на состояние клетки, ткани, организма . В качестве мишени может выступать рецептор на поверхности клеточной мембраны, фермент или канал, проводящий в клетку различные соединения. Однако путь к потребителю для любого лекарства долог: после подтверждения его функциональной активности следуют стадии доклинических и клинических испытаний, на которых малые молекулы подстерегает опасность так никогда и не стать лекарством. Под действием ферментных систем пациента они могут стать ядовитыми, или их изомеры окажутся токсичными. Низкомолекулярное вещество может выводиться слишком быстро или, напротив, накапливаться в организме, отравляя его. Поэтому в последние годы всё бóльшую долю на рынке лекарственных средств занимают макромолекулы, и среди них важнейшую роль играют антитела - защитные белки организма (рис. 1).

Рисунок 1. Структура антитела. Антитело состоит из двух тяжелых (HC) и двух легких (LC) аминокислотных цепей, соединенных между собой. Каждая из этих цепей имеет вариабельный домен (V H или V L) , который ответственен за связывание антигена. Вариа бельным он называется именно потому, что эти участки наиболее сильно отличаются у разных антител, то есть представлены множеством вариа нтов. Участок, который отщепляется ферментом папаином , называется Fab-фрагментом.

Когда в кровь попадает антиген - компонент бактерии или вируса, - он моментально оказывается под пристальным вниманием двух основных типов иммунных клеток: Т- и В-лимфоцитов . В-клетки после стимуляции со стороны Т-клеток или при непосредственном контакте с чужеродным агентом синтезируют антитела к нему. Некоторые из активированных В-лимфоцитов - плазматические клетки - специализируются на продукции антител, а остальные становятся клетками памяти , чтобы при встрече с тем же антигеном в будущем дать ему быстрый и эффективный отпор. Синтезированное плазматической клеткой антитело связывается с «чужаком», тем самым обезвреживая его. Происходит это несколькими путями: антитела специфически связываются с токсичными участками антигена, агглютинируют (слипаются) с крупными частицами, которые несут антигены на своей поверхности, или даже напрямую вызывают разрушение бактериальной клетки. Кроме того, «облепленный» антителами антиген становится уязвимым для других компонентов иммунитета - например, для макрофагов или системы комплемента .

От структуры антитéла зависят такие важные свойства, как связывание им антигена, прочность этого связывания и стабильность молекулы. Однако природа создания антител в организме очень сложна, и никто не может гарантировать, что в ответ даже на идентичные антигены образуются одинаковые по структуре антитела. Если же для создания лекарства или диагностического набора используются антитела к одному и тому же антигену, но обладающие разной структурой, то из-за разницы в стабильности и специфичности о стандартизации и воспроизводимости результатов работы можно будет забыть. Это означает, что такие антитела никак не могут стать диагностическими или лекарственными. Отсюда вывод: нужны антитела с идентичной структурой .

Антитела-«клоны» получают при помощи методов клеточной биологии из одной клетки-предшественницы. Такие антитела называются моноклональными . Их использование в качестве терапевтических агентов стало для медицины стратегическим этапом в смене концепции лечения - от неспецифической терапии к направленной. На сегодняшний день моноклональные антитела наиболее активно используются в онкогематологии, лечении опухолей, аутоиммунных заболеваний, а особенно широко - в диагностике .

Получение антител для нужд человека, как правило, начинается с иммунизации животных. Проводится несколько инъекций антигена, и в сыворотке крови накапливаются специфические антитела. Эти антитела, полученные напрямую из сыворотки иммунизированного животного, произведены разными плазматическими клетками, то есть они поликлональны . Для получения совершенно идентичных - моноклональных - антител в семидесятых годах прошлого века учеными Георгом Кёлером и Сéсаром Мильштейном был разработан метод гибридóм . Он основан на слиянии плазматических лимфоцитов (продуцируют антитела, но не живут в культуре) и клеток миеломы (это опухолевые клетки, которые ничего не продуцируют, но зато замечательно культивируются), в результате чего такая гибридная клетка от В-лимфоцита наследует способность выделять нужные исследователям антитела, а от опухолевой - бессмертие (практически бесконечное деление).

Гибридома стала выдающимся достижением, открывшим огромные возможности для исследователей . Однако антитела, которые можно получить с помощью гибридомного метода, всё же нарабатываются животными и не годятся для терапии человека. Поэтому перед исследователями встала задача получения полностью человеческих антител. Для ее решения была разработана группа методов, названная дисплейной . Общим для всех этих методов является то, что они предполагают работу со «сцепкой» нуклеотидной и аминокислотной последовательностей каждого конкретного варианта антитела. Название «дисплейные» происходит от английского display - выставлять напоказ, демонстрировать. Неотъемлемой стадией этих методов является «выставление» на поверхности фаговой частицы фрагментов антител для дальнейшего отбора нужных вариантов антигенами.

Библиотека в пробирке

Метод, который был назван фаговым дисплеем , основан на способности бактериофагов (вирусов, поражающих бактерии) выставлять на своей поверхности случайные пептидные последовательности в составе поверхностных белков . Бактериофаг представляет собой ДНК, окруженную белковой оболочкой - капсидом, - и способен размножаться только внутри клетки-хозяина. Проникая туда, он беззастенчиво пользуется ферментными системами несчастной бактерии, предоставляя ей свою ДНК для синтеза необходимых для его размножения белков . Инфицированная фагом бактериальная клетка послушно воспроизводит всё, что закодировано в геноме вируса, чтобы его потомство собрало свою оболочку из готовых строительных блоков. Если в геном фага-прародителя исследователем внедрена нуклеотидная последовательность, кодирующая нужный пептид, у его потомства на поверхности вирусной частицы появляется несколько копий гибридного капсидного белка, состоящего из собственной полипептидной цепи и фрагмента антитела. Множество бактериофагов, на поверхности которых представлены случайные фрагменты антител, называется фаговой библиотекой (рис. 2).

Рисунок 2. Создание синтетических и природных библиотек антител. За основу библиотеки берутся нуклеотидные последовательности вариабельных доменов антител (иммуноглобулинов, Ig), природные или синтетические. Далее их случайным образом комбинируют, и в результате образуется множество фрагментов антител, на основе которых можно создать фаговую библиотеку .

В современных библиотеках репертуар антител может достигать 10 миллиардов уникальных вариантов . Как же выбрать из этого разнообразия всего несколько молекул, специфичных к одному-единственному антигену? В случае дисплейной библиотеки вирусные частицы работают «библиотекарями», а «читателями» становятся бактериальные клетки. Если бы поиск книг в обычной библиотеке осуществлялся так же, как антител в дисплейной, выглядело бы это весьма необычно. Допустим, перед нами стоит задача выбрать все книги об интересующем нас предмете из библиотеки, в которой находится 10 миллиардов книг: исторические, художественные, сказки, любовные романы в ярких обложках... Для поиска в дисплейной библиотеке не нужно путаться в карточках и заполнять заявку, а нужно всего лишь принести с собой сам этот предмет! И тогда к нему (антигену) тут же начнут подходить библиотекари (фаги) с книгами в руках. Специфичные книги (антитела), которые написаны только о том, что мы принесли с собой, «приклеятся» к антигену намертво, а те, в которых о предмете упоминается вскользь, можно будет без труда унести обратно на полку. После того как с помощью антигена (предмета) были найдены наиболее специфичные молекулы (книги), они передаются бактериям-«читателям». «Читатели» оказываются настолько добросовестными, что не только воспринимают информацию, но и многократно копируют ее. Отбор фагов с фрагментами антител, специфичных к антигену, называется селекцией (рис. 3).

Рисунок 3. Схема селекции. Создание фаговой библиотеки из синтетического или природного источника предполагает образование структур, объединяющих в себе как нуклеотидные, так и аминокислотные последовательности фрагмента антитела (генотип-фенотип-структура ). Затем обеспечивается контакт с антигеном (привязанным к пластику дисплейной библиотеки), который специфически связывается с определенными фрагментами антител, экспонированными на фаговой частице.

Обычно проводится 3–4 раунда селекции, в результате чего отбирается ДНК уже сравнительно небольшого количества фагов, и на ее основе в бактериальных клетках нарабатываются фрагменты антител для дальнейшего анализа. По источнику материала дисплейные библиотеки можно разделить на три группы.

Каждый из перечисленных видов библиотек имеет свои достоинства и недостатки. Например, синтетические библиотеки базируются на небольшом количестве структур вариабельных доменов антител, поэтому работать с ними гораздо проще, чем с природными, которые содержат разнообразные по термодинамическим и экспрессионным характеристикам последовательности. Зато при использовании вариантов из природных библиотек ниже вероятность развития иммунного ответа .

Полученные таким способом молекулы можно подвергнуть изменениям, совершенствуя их свойства. Кроме того, из одного и того же фрагмента антитела можно создать целый ряд терапевтических агентов. В зависимости от цели терапии его можно связать с токсином (например, для борьбы с опухолью), с цитокином (для адресной доставки к больному месту) или с другим фрагментом-помощником, даже с радионуклидом.

Успех современной фармакологии во многом зависит от развития таких областей науки, как молекулярная биология, биоинформатика и генная инженерия. Благодаря этим дисциплинам стало возможным синтезировать нужные последовательности ДНК, комбинировать и изменять их, а также получать животные белки в бактериальных системах. Несомненным достоинством современных технологий является то, что с их помощью можно не только получать аналоги уже существующих антител, но и создавать совершенно новые .

Рано праздновать победу!

Несмотря на все преимущества антител перед малыми молекулами, с их применением возникли проблемы. В 2004 году было обнаружено, что в нескольких случаях прием инфликсимаба (ремикейда, Remicade) - противовоспалительных моноклональных антител - сопровождался развитием у пациентов лимфом. В мае 2006 года в журнале Американской медицинской ассоциации (JAMA ) опубликовали данные, что ремикейд усиливает риск развития рака в три раза . В июне 2008 года FDA сообщило о возможной связи развития лимфом и других видов опухолей у детей и подростков с приемом ремикейда.

Установлено увеличение риска смертельного исхода у онкологических больных при приеме авастина (2,5%) - блокатора фактора роста эндотелия (VEGF) - по сравнению с использованием только химиотерапии (1,7%). Дело в том, что сам по себе Avastin (бевацизумаб) не взаимодействует с раковыми клетками. Он блокирует фактор роста эндотелия (клеток выстилки сосудов), который выделяет опухоль, чтобы создать вокруг себя больше кровеносных сосудов для интенсивного питания. Опухоль выделяет такой же VEGF, как и другие, здоровые части организма, поэтому блокирование роста определенной доли нужных организму сосудов (например, сосудов для питания сердца) оказывается неизбежным. Таким образом, в случае применения авастина повышение смертности пациентов связано не с основным заболеванием, а с сердечной недостаточностью .

Развитие подобных побочных эффектов предсказуемо. Живой организм - очень сложная система, и вмешательство, направленное на одну его часть, влечет за собой изменения в других. Поэтому даже с появлением такого тонкого инструмента, как терапевтические антитела, нельзя говорить об изобретении «идеального лекарства».

Современные протоколы уже основаны на комбинированном подходе к лечению, включая вакцины, химиотерапию и моноклональные антитела. Исследователям еще предстоит разработать такие препараты и схемы терапии, которые обеспечат эффективное и безопасное лечение пациентов.

Рисунки предоставлены российской биофармацевтической компанией «Антерикс».

Литература

1. Драг-дизайн: как в современном мире создаются новые лекарства ;. J. Mol. Biol. 376 , 1182–1200;
2. Lee C.V., Liang W.C., Dennis M.S., Eigenbrot C., Sidhu S.S., Fuh G. (2004). High-affinity human antibodies from phage-displayed synthetic Fab libraries with a single framework scaffold . J. Mol. Biol. 340 , 1073–1093;
3. Lonberg N. (2005). Human antibodies from transgenic animals . Nat. Biotech. 23 , 1117–1125;
4. Иванов А.А. и Белецкий И.П. (2011). Терапия моноклональными антителами - панацея или паллиатив ? Ремедиум . 3 , 12–16..